JP6536221B2

JP6536221B2 - マイクロスイッチ

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Publication number: JP6536221B2
Application number: JP2015130532A
Authority: JP
Inventors: 井澤　一平; 一平井澤; 一文尾崎
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2019-07-03
Anticipated expiration: 2035-06-30
Also published as: JP2017016807A; CN106328409A

Description

この発明は、電子機器等に用いられるマイクロスイッチに関する。

従来、共通接点端子、常開接点端子、および常閉接点端子をこの順に並べてベースに取り付け、可動接触片が押しボタンの押圧操作により回動し、共通接点端子が常開接点端子、または常閉接点端子の一方と導通するマイクロスイッチが様々な種類の電子機器で使用されている。可動接触片は、共通接点端子、常開接点端子、および常閉接点端子の並び方向に延びる板状の部材であり、押しボタンの押圧により作用する押圧力に対して反力を生じさせるバネ部を有している(特許文献１等参照）。

特許文献１のマイクロスイッチは、共通接点端子、常開接点端子、および常閉接点端子の並び方向における、共通接点端子の両側の２箇所で可動接触片を係止している。可動接触片は、共通接点端子における、常開接点端子、および常閉接点端子の反対側に位置する係止位置を支点にして回動する。また、可動接触片は、共通接点端子における、常開接点端子、および常閉接点端子側にバネ部を係止し、押しボタンの押圧により作用する押圧力に対する反力を生じさせている。

米国特許８３８３９７５号

しかしながら、特許文献１に記載されたマイクロスイッチは、共通接点端子の両端部を共通接点端子、常開接点端子、および常閉接点端子の並び方向に対して直交する幅方向に折り曲げ（共通接点端子は、押しボタンの押圧方向に見た平面視においてコの字型である。）、この幅方向に延びる面(係止部）において、可動接触片を係止している。折り曲げ加工では、折り曲げた箇所が円弧状になる。すなわち、共通接点端子の両端部は、折り曲げた箇所が円弧状になっているので、可動接触片は、この円弧状の部分に接触していない状態で係止されている。すなわち、共通接点端子と、可動接触片との接触領域が、共通接点端子の折り曲げにより円弧状になることで小さくなる。

マイクロスイッチは、押しボタンの操作によって、可動接触片が回動する構成であるので、共通接点端子と可動接触片との接触領域が小さくなるにつれて、回動による共通接点端子および可動接触片の磨耗（共通接点端子と接触している部分の磨耗）の進行が速くなり、その寿命が短くなる。

この発明の目的は、外形サイズを大型化させることなく、寿命を延ばしたマイクロスイッチを提供することにある。

この発明のマイクロスイッチは、上記目的を達するために、以下のように構成している。

ベースには、共通接点端子、および固定接点端子が並べて取り付けられている。押しボタンは、ベースにおける共通接点端子、および固定接点端子の取付面に対向する側に配置され、共通接点端子、および固定接点端子側に押圧される。可動接触片は、共通接点端子と固定接点端子との並び方向における、共通接点端子の両側において係止され、押しボタンの押圧によって作用する押圧力によって回動して共通接点端子と固定接点端子とを導通開閉する。

また、可動接触片は、押しボタンの押圧によって作用する押圧力に対する反力を生じさせるバネ部を有する。また、固定接点端子との並び方向における共通接点端子の両端部は、押しボタンの押圧方向を軸にして折り曲げられ、折曲位置を挟んで、ベースにおける固定接点端子との並び方向に対して直交する幅方向に延びる係止部を有する。固定接点端子の反対側に位置する係止部は、可動接触片が回動するときの支点になり、固定接点端子側に位置する係止部は、可動接触片のバネ部を係止する。

この構成によれば、可動接触片を係止する共通接点端子の係止部には、折り曲げによって円弧状になった部分が存在しない。これにより、係止部を大きくすることなく、すなわち、共通接点端子を大きくすることなく、共通接点端子と可動接触片との接触領域の大きさを十分に確保し、回動による共通接点端子および可動接触片の磨耗を抑えることができる。

また、共通接点端子の両端部の係止部は、折曲位置を基準にして、折り曲げた側の端部までの長さを、反対側の端部までの長さよりも長くしている。これにより、共通接点端子の両端の係止部の根元の幅（係止部が共通接点端子につながっている部分の幅）の長さを十分に確保することができるので、係止部が根元で折れて破損するのを抑えられる。

したがって、外形サイズを大型化させることなく、寿命を延ばすことができる。

また、共通接点端子は、ベースを貫通させ、押しボタンを配置していない側に突出させた接続端子部、および、ベースにおける幅方向の中心と、係止部の幅方向の中心とを一致させたときに、ベースにおける幅方向の中心において、接続端子部が突出するように屈曲させた胴部を設けている。

また、共通接点端子の両端部は、折曲位置において折り曲げたときに、幅方向に延びる切り欠きを設けて、折り曲げ加工にかかる加工精度を確保してもよい。

さらに、固定接点端子は、押しボタンが押圧されていないときに、共通接点端子と導通する第１の固定接点端子と、押しボタンが押圧されたときに、共通接点端子と導通する第２の固定接点端子と、を有する構成であってもよい。

この発明によれば、外形サイズを大型化させることなく、寿命を延ばすことができる。

この例にかかるマイクロスイッチの外観を示す概略図である。この例にかかるマイクロスイッチのカバーを外した状態の概略図である。この例にかかるマイクロスイッチのカバーを外した状態の平面図である。共通接点端子、常開接点端子、および常閉接点端子をベースに取り付けた状態を示す図である。図４においてベースの図示を省略した図である。図６（Ａ）は、共通接点端子の第１の係止部を示す平面図であり、図６（Ｂ）は、共通接点端子の第２の係止部を示す平面図である。可動接触片を示す概略図である。

以下、この発明の実施形態であるマイクロスイッチについて説明する。

図１は、この例にかかるマイクロスイッチの外観を示す概略図である。図２は、この例にかかるマイクロスイッチのカバーを外した状態の概略図である。図３は、図２に示すＡ方向の平面図である。この例にかかるマイクロスイッチ１は、ベース２、共通接点端子３、常開接点端子４、常閉接点端子５、可動接触片６、押しボタン７、およびカバー８を備えている。常閉接点端子５が、この発明で言う第１の固定接点端子に相当し、常開接点端子４が、この発明で言う第２の固定接点端子に相当する。

ベース２は、樹脂を成型した絶縁性の部材である。ベース２の一方の面（ここでは、上面と言う。）には、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５がこの順に並べて取り付けられている。この上面が、ベース２における共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の取付面である。共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５は、接続端子部３０、４０、５０がベース２を貫通し、ベース２の下面側に突出している。共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５は、導電性の部材である。

共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の並び方向(図３における左右方向）を、ここではベース２の長手方向と言う。また、ベース２の長手方向に直交する方向（図３における紙面に垂直な方向）を、ベース２の幅方向と言う。ベース２は、長手方向の長さが８〜１５ｍｍ程度であり、幅方向の長さが５〜８ｍｍ程度である。

ベース２には、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の接続端子部３０、４０、５０を嵌挿する貫通孔が、ベース２の幅方向のほぼ中心に形成されている。したがって、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の接続端子部３０、４０、５０は、ベース２の幅方向のほぼ中心において、ベース２の下面側に突出している。

可動接触片６は、ベース２の長手方向に延びる板状の導電性の部材である。可動接触片６は、ベース２の上面側に位置し、ベース２の長手方向における一方の側を共通接点端子３に係止している。可動接触片６は、共通接点端子３に係止されていない側の端部がベース２に対して接離する方向に回動する。可動接触片６は、回動することによって、共通接点端子３に係止されていない側の端部が、常開接点端子４、または常閉接点端子５の一方から離れ、他方に接する。可動接触片６が接している常開接点端子４、または常閉接点端子５と、共通接点端子３とが導通する（共通接点端子３と、可動接触片６とは常に接触している。）。

押しボタン７は、可動接触片６の上に配置されている。押しボタン７がベース２の上面側に押圧されると、可動接触片６がベース２の上面側に押し下げられる。カバー８は、ベース２の上面側に位置する、共通接点端子３、常開接点端子４、常閉接点端子５、および可動接触片６を覆う形状である。押しボタン７は、カバー８の外側に突出しており、カバー８を装着した状態でベース２の上面側に押圧できるように構成している。

次に、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５について説明する。図４は、共通接点端子、常開接点端子、および常閉接点端子をベースに取り付けた状態を示す図であり、図５は、図４においてベースの図示を省略した図である。図４、および図５は、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の間において重なりが生じない方向から見た図であり、図１、および図２とは見ている方向が異なる。

共通接点端子３は、肉厚が０．３〜０．５ｍｍ程度の短冊状導電材にプレス加工を施して、規定の形状に打ち抜き、折り曲げることによって図示する形状に形成したものである。また、常開接点端子４、および常閉接点端子５も同様に、肉厚が０．３〜０．５ｍｍ程度の短冊状導電材にプレス加工を施して、規定の形状に打ち抜き、折り曲げることによって図示する形状に形成したものである。

なお、短冊状導電材にプレス加工を施して打ち抜く形状は、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５で異なる。

共通接点端子３は、図５に示すように、胴部３３の一方の側に第１の係止部３１、および第２の係止部３２を有する接点端子部と、胴部３３の他方の側にベース２の下面側に突出させる接続端子部３０を形成している。第１の係止部３１、および第２の係止部３２は、図５から明らかなように、ベース２の長手方向における両端部を押しボタン７の押圧方向を軸にして折り曲げて形成したものである。第１の係止部３１、および第２の係止部３２は、ベース２の長手方向に並んでいる。第１の係止部３１が、常開接点端子４、および常閉接点端子５の反対側に位置し、第２の係止部３２が、常開接点端子４、および常閉接点端子５側に位置している。

第１の係止部３１、および第２の係止部３２は、ベース２の幅方向において、折曲位置を挟んで両側に延びる面を有する。また、第１の係止部３１、および第２の係止部３２は、押しボタン７の押圧方向を軸にした折り曲げ位置を、ベース２の幅方向の中心からずらすことによって、折曲位置から折り曲げた側の端部までの長さが、折曲位置から折り曲げた側の反対側の端部までの長さよりも長くなるようにしている。共通接点端子３は、押しボタン７側から見た平面視において、ほぼＨ字の形状(Ｈ字の幅方向が、ベース２の長手方向である。）である。

図６（Ａ）は、共通接点端子の第１の係止部を示す平面図であり、図６（Ｂ）は、共通接点端子の第２の係止部を示す平面図である。図６（Ａ）は、図５に示すＡ方向から見た平面図であり、図６（Ｂ）は、図５に示すＢ方向から見た平面図である。第１の係止部３１は、常開接点端子４、および常閉接点端子５の反対側の面に、ベース２の幅方向において、折曲位置を挟んで両側に延びる係止溝３１ａを形成している。この係止溝３１ａが形成されている面は、ほぼ平面である。第２の係止部３２は、常開接点端子４、および常閉接点端子５側の面に、ベース２の幅方向において、折曲位置を挟んで両側に延びる係止溝３２ａを形成している。この係止溝３２ａが形成されている面も、ほぼ平面である。

切り欠き部３１ｂ、３２ｂは、押しボタン７の押圧方向を軸にした折り曲げにかかる加工精度を確保するために設けている。ベース２の幅方向における切り欠き部３１ｂ、３２ｂの長さ（折曲位置から切り欠き部３１ｂ、３２ｂの端部までの長さ）は、０．５ｍｍ程度である。切り欠き部３１ｂ、３２ｂは、ベース２の幅方向における長さを抑えることによって、この切り欠き部３１ｂ、３２ｂを挟んだ上側と、下側とがつながっている部分（以下、係止部の根元と言う。）の幅Ｗを長くすることができる。

係止部の根元の幅Ｗが長くなるにつれて、係止部の根元が折れるのを抑えられる。

また、共通接点端子３は、胴部３３を屈曲させることにより、接続端子部３０をベース２の幅方向における第１の係止部３１、および第２の係止部３２のほぼ中心に合わせている。

また、常開接点端子４は、図５に示すように、胴部４２の一方の側に当接部４１を有する接点端子部と、胴部４２の他方の側にベース２の下面側に突出させる接続端子部４０を形成している。当接部４１は、ベース２の上面に対向する面を有する。また、常閉接点端子５は、図５に示すように、胴部５２の一方の側に当接部５１を有する接点端子部と、胴部５２の他方の側にベース２の下面側に突出させる接続端子部５０を形成している。当接部５１は、ベース２の上面に対向する面を有する。当接部４１と、当接部５１とは、ベース２の長手方向における位置がほぼ同じである。当接部５１は、当接部４１よりも上方に位置し、当接部４１と対向している。

常開接点端子４は、胴部４２を屈曲させることにより、接続端子部４０をベース２の幅方向における当接部４１の中心に合わせている。また、常閉接点端子５は、胴部５２を屈曲させることにより、接続端子部５０をベース２の幅方向における当接部５１の中心に合わせている。

図７は、可動接触片を示す概略図である。可動接触片６は、導電性薄板バネ材にプレス加工を施し、打ち抜いて曲げ起こすにより、ベース２の長手方向の一端側に、共通接点端子３の第１の係止部３１の係止溝３１ａに係止する係合孔６１を形成している。また、可動接触片６は、ベース２の長手方向の他端側に、ほぼ半円状の復帰バネ部６２を切り起こしている。復帰バネ部６２の自由端部は、共通接点端子３の第２の係止部３２の係止溝３２ａに係止される。また、可動接触片６は、復帰バネ部６２よりも他端側の端部(以下、後端部と言う。）が、常開接点端子４の当接部４１、および常閉接点端子５の当接部５１に当接する長さである。

このマイクロスイッチ１の組み立てについて簡単に説明する。まず、ベース２に対して共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５を取り付ける。このとき、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５は、ベース２の幅方向の略中心において、接続端子部３０、４０、５０がベース２を貫通し突出する位置に取り付ける(図４に示す状態）。

可動接触片６の係合孔６１に第１の係止部３１を嵌挿し、係合孔６１の先端側の縁部を第１の係止部３１の係止溝３１ａに係止させる。このとき、可動接触片６の後端部は、常開接点端子４の当接部４１と、常閉接点端子５の当接部５１との間に位置させる。また、復帰バネ部６２の自由端を第２の係止部３２の係止溝３２ａに係止させる。そして、可動接触片６の上に押しボタン７を配置する(図２、図３に示す状態）。

さらに、ベース２の上面側に位置する、共通接点端子３、常開接点端子４、常閉接点端子５、および可動接触片６を覆うようにカバー８を取り付ける(図１に示す状態）。このとき、押しボタン７は、カバー８の外側に突出させる。

なお、上記マイクロスイッチ１の組み立て工程においては、必要に応じて冶具を用いる。

次に、このマイクロスイッチ１の動作について説明する。押しボタン７が、ベース２の上面側に押圧されていない状態であるとき、復帰バネ部６２のバネ力によって、可動接触片６が上方（ベース２と反対側）に付勢されている。このため、可動接触片６の後端部は、常閉接点端子５の当接部５１に当接し、常開接点端子４の当接部４１から離間している。したがって、共通接点端子３と常閉接点端子５とが、可動接触片６により導通している（共通接点端子３と常開接点端子４とは導通していない。）。

押しボタン７が押圧されると、この押しボタン７が可動接触片６をベース２側に押し下げ、可動接触片６が第１の係止部３１の係止溝３１ａに係止されている係合孔６１の縁部を支点として、後端部がベース２に近づく方向に回動する。そして、可動接触片６が復帰バネ部６２の動作位置を越えると、可動接触片６が瞬時に回動し、可動接触片６の後端部が常閉接点端子５の当接部５１から離間し、常開接点端子４の当接部４１に当接する。すなわち、押しボタン７をベース２側に押圧したことにより、共通接点端子３と常開接点端子４とが、可動接触片６により導通する（共通接点端子３と常閉接点端子５とは導通していない。）。

さらに、押しボタン７の押圧を停止すると、可動接触片６は、復帰バネ部６２の付勢力により、第１の係止部３１の係止溝３１ａに係止されている係合孔６１の縁部を支点として、後端部がベース２から離れる方向に回動する。これにより、可動接触片６の後端部は、常開接点端子４の当接部４１から離間し、常閉接点端子５の当接部５１に当接する。すなわち、押しボタン７の押圧を停止したことにより、共通接点端子３と常閉接点端子５とが、可動接触片６により導通する（共通接点端子３と常開接点端子４とは導通していない。）。

このように、マイクロスイッチ１は、押しボタン７の押圧により、可動接触片６が第１の係止部３１の係止溝３１ａに係止されている係合孔６１の縁部を支点として回動する。また、可動接触片６が第１の係止部３１の係止溝３１ａに係止されている係合孔６１の縁部を支点として回動するとき、可動接触片６が第２の係止部３２の係止溝３２ａに係止されている復帰バネ部６２の自由端が応力の作用によって動く。可動接触片６は、常開接点端子４、の当接部４１および常閉接点端子５の当接部５１によって、回動可能な範囲が制限されている。

上述したように、可動接触片６の係合孔６１の縁部を係止する第１の係止部３１および、可動接触片６の復帰バネ部６２の自由端を係止する第２の係止部３２は、折り曲げによって円弧状になった部分が存在しない。したがって、共通接点端子３を大きくすることなく、第１の係止部３１、および第２の係止部３２における可動接触片６との接触領域の大きさを十分に確保することができる。したがって、マイクロスイッチ１本体を大型化することなく、回動による可動接触片６や第１の係止部３１、および第２の係止部３２の磨耗が抑えられる。

また、第１の係止部３１、および第２の係止部３２は、押しボタン７の押圧方向を軸にした折り曲げ位置を、ベース２の幅方向の中心からずらし、折曲位置から折り曲げた側の端部までの長さが、折曲位置から折り曲げた側の反対側の端部までの長さよりも長くしている。これにより、第１の係止部３１、および第２の係止部３２の根元の幅Ｗが短くなるのを抑え、その長さを十分に確保することができる。したがって、第１の係止部３１や第２の係止部３２が根元で折れて破損するのを抑えられる。

なお、上記の例にかかるマイクロスイッチ１は、常開接点端子４、および常閉接点端子５を備える構成としたが、常開接点端子４、または常閉接点端子５の一方を備えていない構成であってもよい。この場合、可動接触片６の回動範囲を制限するため、ストッパを設ければよい。

また、上記の例では、可動接触片６は、復帰バネ部６２が一体的に形成されているとしたが、復帰バネ部６２を一体形成していない構成であってもよい。

また、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の胴部３３、４２、５２を屈曲させていない構成であってもよい。この場合には、共通接点端子３、常開接点端子４、および常閉接点端子５の接続端子部３０、４０、５０をベース２の下面側に突出させる位置を、ベース２の幅方向の中心からずらした位置にすればよい。

１…マイクロスイッチ
２…ベース
３…共通接点端子
４…常開接点端子
５…常閉接点端子
６…可動接触片
７…押しボタン
８…カバー
３０…接続端子部
３１…第１の係止部
３１ａ…係止溝
３２…第２の係止部
３２ａ…係止溝
３３…胴部
４０…接続端子部
４１…当接部
４２…胴部
５０…接続端子部
５１…当接部
５２…胴部
６１…係合孔
６２…復帰バネ部

Claims

共通接点端子、および固定接点端子を並べて取り付けたベースと、
前記ベースにおける前記共通接点端子、および前記固定接点端子の取付面に対向する側に配置され、前記共通接点端子、および前記固定接点端子側に押圧される押しボタンと、
前記共通接点端子と前記固定接点端子との並び方向における、前記共通接点端子の両側において係止され、前記押しボタンの押圧によって作用する押圧力によって回動して前記共通接点端子と前記固定接点端子とを導通開閉する可動接触片と、を備え、
前記可動接触片は、前記押しボタンの押圧によって作用する押圧力に対する反力を生じさせる復帰バネ部を有し、
前記固定接点端子との並び方向における前記共通接点端子の両端部は、前記押しボタンの押圧方向を軸にして折り曲げられ、折曲位置を挟んで、前記ベースにおける前記固定接点端子との並び方向に対して直交する幅方向に延びる係止部を有し、
前記固定接点端子の反対側に位置する一方の前記係止部は、前記可動接触片が回動するときの支点になり、
前記固定接点端子側に位置する他方の前記係止部は、前記可動接触片の前記復帰バネ部を係止し、
また、前記両端部の前記係止部は、前記折曲位置を基準にして、折り曲げた側の端部までの長さが、反対側の端部までの長さよりも長く、
さらに、前記共通接点端子には、
前記ベースを貫通させ、前記押しボタンを配置していない側に突出させた接続端子部、および、前記ベースにおける前記幅方向の中心と、前記係止部の前記幅方向の中心とを一致させたときに、前記ベースにおける前記幅方向の中心において、前記接続端子部が突出するように屈曲させた胴部、が設けられている、マイクロスイッチ。
前記共通接点端子の両端部には、前記折曲位置において折り曲げたときに、前記幅方向に延びる切り欠きが設けられている請求項１に記載のマイクロスイッチ。
前記固定接点端子は、前記押しボタンが押圧されていないときに、前記共通接点端子と導通する第１の固定接点端子と、前記押しボタンが押圧されたときに、前記共通接点端子と導通する第２の固定接点端子と、を有する、請求項１、または２に記載のマイクロスイッチ。